نحن نقدم تقنية الموجات فوق الصوتية غير الغازية لتوليد تصوير الأوعية ثلاثية الأبعاد في العين دون استخدام عوامل التباين.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نحن نقدم تقنية الموجات فوق الصوتية غير الغازية لتوليد تصوير الأوعية ثلاثية الأبعاد في العين دون استخدام عوامل التباين.
الشبكية داخل العين هي واحدة من أكثر الأنسجة التي تتطلب الطاقة في الجسم ، وبالتالي تتطلب معدلات عالية من توصيل الأكسجين من إمدادات الدم الغنية. الصفيحة الشعرية للمشيمية تبطن السطح الخارجي للشبكية وهي المصدر المهيمن للأكسجين في معظم شبكية العين الفقارية. ومع ذلك ، فإن هذا السرير الوعائي يمثل تحديا للتصوير باستخدام التقنيات البصرية التقليدية بسبب موقعه خلف شبكية العين عالية امتصاص الضوء. هنا نصف تقنية الموجات فوق الصوتية عالية التردد مع تعزيز التدفق اللاحق لتصوير أسرة الأوعية الدموية العميقة (0.5-3 سم) للعين بدقة مكانية وزمانية عالية. تعمل هذه الطريقة غير الغازية بشكل جيد في الأنواع التي تحتوي على خلايا دم حمراء نواة (نماذج حيوانية غير ثديية وجنينية). يسمح بتوليد صور الأوعية ثلاثية الأبعاد غير الغازية دون استخدام عوامل التباين ، وهو مستقل عن زوايا تدفق الدم مع حساسية أعلى من تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية القائمة على دوبلر.
يفرض التمثيل الغذائي العالي على شبكية العين الفقارية مقايضة جوهرية بين حاجتين متناقضتين. ارتفاع معدلات تدفق الدم ومسار خفيف خال من الأوعية الدموية. لتجنب الاضطراب البصري لخلايا الدم الحمراء المتغلغلة ، تتلقى شبكية العين لجميع الفقاريات الأكسجين والمواد المغذية عبر ورقة من الشعيرات الدموية خلف المستقبلات الضوئية ، المشيمية الشعرية1،2،3. ومع ذلك ، فإن هذا المصدر الوحيد للمغذيات والأكسجين يفرض قيودا على الانتشار على سمك شبكية العين4,5 ، لذلك تمتلك العديد من الأنواع النشطة بصريا مجموعة متنوعة من شبكات الأوعية الدموية المعقدة لتوفير إمدادات دم إضافية لهذا العضو النشط استقلابيا 6. وتشمل هذه الأسرة الوعائية الأوعية الدموية التي تغلغل في طبقات الشبكية الداخلية في الثدييات وبعض الأسماك4،7،8،9،10 ، والأوعية الدموية على الجانب الداخلي (المواجه للضوء) من شبكية العين الموجودة في العديد من الأسماك والزواحف والطيور4،11،12،13 ، والترتيبات الوعائية المعاكسة للأسماك المشيمية ، و rete choroid mirabile ، الذي يسمح بتوليد ضغوط جزئية من الأكسجين في الغلاف الجوي الفائق14،15،16،17،18،19،20. على الرغم من أن هذه المسارات الإضافية غير المشيمية لإمدادات المغذيات الشبكية تلعب دورا أساسيا في تغذية المتطلبات الأيضية للرؤية الفائقة4، فإن التشريح ثلاثي الأبعاد لهذه الهياكل الوعائية غير مفهوم بشكل جيد، مما يحد من فهمنا للتطور المورفولوجي للعين الفقارية.
تقليديا ، تمت دراسة إمدادات الدم في شبكية العين باستخدام التقنيات البصرية ، مثل تنظير قاع العين. توفر هذه الفئة من التقنيات معلومات غير مدمرة عالية الإنتاجية عن تشريح الأوعية الدموية غير المشيمية بدقة عالية21 وبالتالي فهي تستخدم بسهولة في التشخيص السريري للتشوهات في بنية الأوعية الدموية الشبكية22. ومع ذلك، تمتص ظهارة صبغة الشبكية الضوء المنقول وتحد من عمق الرؤية في هذه التقنيات البصرية، مما يوفر معلومات مخفضة عن البنية المشيمية ووظيفتها دون استخدام عامل التباين21. هناك قيود مماثلة على العمق في التصوير المقطعي بالتماسك البصري (OCT). يمكن لهذه التقنية توليد صور وعائية قاع العين عالية الدقة باستخدام موجات الضوء على الحساب التقني لاختراق العمق23، في حين يمكن للتصوير العميق المحسن OCT تصور المشيمية على حساب جودة تصوير الشبكية24. يتغلب التصوير بالرنين المغناطيسي على القيود البصرية لتنظير العين و OCT ويمكنه رسم خريطة لطبقات الأوعية الدموية في شبكية العين، وإن كان ذلك بدقة منخفضة25. يحافظ علم الأنسجة والتصوير المقطعي المحوسب الدقيق (μCT) على الدقة العالية للتقنيات البصرية ويوفران معلومات عن مورفولوجيا الأوعية الدموية للعين بأكملها4، ولكن كلتا التقنيتين تتطلبان أخذ عينات من العين، وبالتالي لا يمكن استخدامهما في العيادة أو الأنواع النادرة أو المهددة بالانقراض. للتغلب على بعض القيود المفروضة على تقنيات تصوير الشبكية المعمول بها ، تقدم الدراسة هنا بروتوكول الموجات فوق الصوتية على الحيوانات المخدرة ، حيث يتم رسم خريطة لحركة الدم في سيليكو على سلسلة من عمليات المسح بالموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد متساوية التباعد التي تغطي العين بأكملها من خلال تطبيق تقنية مماثلة كما هو موضح سابقا للتصوير الجنيني والقلب والأوعية الدموية26،27 ، 28 وفي تصوير الأوعية OCT29. يسمح هذا النهج بتوليد صور الأوعية الدموية العميقة ثلاثية الأبعاد ثلاثية الأبعاد غير الغازية دون استخدام عامل تباين ويفتح آفاقا جديدة لرسم خرائط توزيع تدفق الدم داخل العين عبر الأنواع.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ البروتوكول أدناه بإذن من هيئة التفتيش الدنماركية للتجارب على الحيوانات داخل وزارة الأغذية والزراعة ومصايد الأسماك الدنماركية ، الإدارة البيطرية والغذائية الدنماركية (رقم التصريح 2016-15-0201-00835).
1. التخدير والموجات فوق الصوتية المتوسطة
2. 2D و 3D العين الموجات فوق الصوتية الحصول على صورة
3. إعادة بناء الصورة المحسنة للتدفق

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يمكن تطبيق تقنية الموجات فوق الصوتية المعززة بالتدفق لتصوير الأسرة الوعائية للعين في مجموعة من الأنواع وقد استخدمت حاليا في 46 نوعا مختلفا من الفقاريات (الشكل 1 ، الجدول 1). يوفر وجود خلايا الدم الحمراء النواة في الفقاريات الثدييات غير البالغة تباينا إيجابيا للدم المتدفق مقارنة بالأنسجة الثابتة في التسجيلات السينمائية (الملف التكميلي 2). ومع ذلك ، عند تحليلها على أساس كل إطار على حدة ، يكون التمييز الواضح بين الدم والأنسجة المحيطة أقل وضوحا (
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر تصوير الأوعية الدموية باستخدام الموجات فوق الصوتية المعززة بالتدفق طريقة جديدة للتصوير غير الغازي للأوعية الدموية للعين التي توفر العديد من المزايا مقارنة بالتقنيات الحالية ولكن لها حدودها الجوهرية. الميزة الأساسية للموجات فوق الصوتية المعززة بالتدفق هي القدرة على توليد تصوير الأوعية العينية بعمق المجال الذي يتجاوز ظهارة صبغة الشبكية ، مما يحد من عمق المجال في التقنيات البصرية. في التصوير بالموجات فوق الصوتية ، يتم تحديد الدقة المكانية وعمق المجال في النهاية من خلال تردد محول الموجات فوق الصوتية ، حيث تزيد الترددات ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن صاحبا البلاغ أنه لا توجد مصالح كاملة.
وقد تلقى هذا العمل تمويلا من مؤسسة كارلسبرغ (CF17-0778; CF18-0658)، ومؤسسة لوندبيك (R324-2019-1470; R346-2020-1210) ، ومؤسسات Velux (00022458) ، ومؤسسة A.P. Møller لتقدم العلوم الطبية ، وبرنامج البحث والابتكار Horizon 2020 التابع للاتحاد الأوروبي بموجب اتفاقية منحة Marie Skłodowska-Curie (رقم 754513) ، ومؤسسة أبحاث جامعة آرهوس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| MS-222 | Sigma | E10521-50G | |
| بنزوكائين | سيجما | E-1501 | |
| بروبوفول | ب براون | 12260470_0320 | |
| الفاكسالون | جوروكس | NA | |
| Isoflurane | Zoetis | 50019100 | |
| الماسح الضوئي بالموجات فوق الصوتية | VisualSonics | Vevo 2100 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.